一、前言：隨著光電信息、微電子、網絡通信、數字視頻、多媒體技術及傳感技術的發展，安防監控技術已由傳統的模擬走向高度集成的數字化、智能化、網絡化。下面簡要地介紹一下現代傳感技術中發展迅速的紅外熱成像技術、數字化與網絡化錄像存儲技術在機場安防系統中的應用。

　　二、紅外熱成像技術

　　1.紅外熱成像

　　我們人眼能夠感受到的可見光波長為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切物體都會輻射紅外線，因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。

　　同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，或者說，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。

　　2、紅外熱成像的特點

　　自然界所有溫度在零度（-273℃）以上的物體，都會不發出紅外線，紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3～5微米和8～14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個窗口，可以在*無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個特點，紅外熱成像技術可用在安全防范的夜間監視和森林防火監控系統中。采用紅外熱成像技術，探測目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，我們稱為紅外熱成像儀。

　　3、紅外熱成像儀在機場安防系統的作用

　　（1）夜間及惡劣氣候條件下目標的監控

　　機場安防監控，特別是安全禁區的監控，在白天用可見光攝像機很容易監視和跟蹤目標，但在夜晚可見光攝像機就看不到任何東西，我們不可能用燈光照明整個監控區域，因為無法在每個地方安裝照明燈桿，這可能會妨礙飛機在跑道上往來。因此，*解決該問題的辦法就是采用紅外熱成像儀。紅外熱成像儀在任何情況下不受燈光的影響，并且傳送輪廓鮮明的圖像，而且在圖像上能看清zui小的細節。另外，在惡劣的天氣條件下如霧中它們的幫助更大，而通常的可見光攝像機在這種情況下是看不清任何東西的。

　　（2）飛機安全起降跟蹤和跑道安全監視

　　全天候對飛機起降跟蹤和跑道安全搜索，做到晝夜監控，零照度清晰成像是飛機安全起降*的要求。采用紅外熱成像儀則可在夜間跟蹤和搜索目標，實現對飛機安全起降跟蹤。同時也可以對機場跑道上有無異物進行24小時監視和搜索。

           1.高清網絡攝像機
　　高清網絡攝像機一般是指百萬像素以上具有獨立IP地址組合了網絡和視頻處理功能的攝像機，它能通過網絡捕捉和發送高清圖像,用戶通過網絡可以隨時隨地進行觀看和控制，并具智能視頻分析功能。

　　2.高清圖像（百萬像素）
　　目前大量使用的傳統模擬攝像機，其zui高分辨率只有40萬像素，但是，高清網絡攝像機基本都是百萬像素級以上的，是傳統模擬攝像機像素的數倍，zui高可提供1600x1200的分辨率，它給我們帶來的好處是：更多的細節、更大的角度。更多的細節，意味著我們可以分得清車牌號碼、人臉。更大的角度，我們可以減少普通模擬攝像機的安裝便可以覆蓋更大的范圍。如下圖：傳統攝像機的清晰度如圖中的紅色區域部分，高清網絡攝像機，分辨率從130萬像素一直遞增到500萬像素（圖中的綠色和藍色部分），這意味著清晰度大大提高。直接導致的效果就是“很多以前看不清的東西，現在終于可以看得清了!而且，是異常的清晰”。


　　3.智能視頻分析
　　早期的智能視頻分析工作，復雜而繁重，因此都是基于后端服務器的CPU。此方式的弊端在于需要實時傳輸視頻給服務器，服務器再進行繁重的分析工作，過分集中的方式導致的問題是帶寬、存儲的浪費;而利用網絡攝像機內置分析單元直接對未壓縮的視頻進行分析，能夠實現更多更的諸如判別物體的大小（車輛與行人的區別）、事件計數（出入口人員統計）、事件邏輯判斷等智能視頻分析功能。
　　目前網絡攝像機可實現的智能視頻分析功能有：
　　周界入侵檢測：對入侵的人、車或不明目標檢測，跟蹤，分類
　　游蕩人員檢測：檢測是否有人在敏感區域游蕩，徘徊
　　定向移動檢測：可檢測人、車、和各種物體違章逆行
　　移走物體檢測：檢測是否物體被移走
　　人群密度檢測：檢測人群密度，排隊長度，防止過度擁擠發生
　　物體滯留檢測：檢測敏感區域車輛的停留，或包裹、箱體的
　　尾隨檢測：檢測門禁處人員的非法尾隨行為
　　火災檢測：檢測敏感區域是否有火焰或煙霧
　　人數/車輛統計：統計特定通道或進出口的人/車流量

      4.機場安防系統的作用
　　（1）周界監控
　　機場周界長達幾十公里，周圍環境復雜，穿越田野，河流，山地，公路，*用圍墻或圍欄隔開不太現實，花費也過大。而使用網絡攝像機內置的智能視頻分析功能進行視頻監控是比較合適的方式，因為機場周界過長，攝像機數量龐大，僅靠人眼判斷無法做到疏而不漏，而智能視頻分析是取代人力，提率的有效方法。如我們可以在監控軟件的視頻畫面上進行設置，在機場周界圖上畫出虛擬周界，用于對可疑目標的預報警，當有不明物體接近周界時，網絡攝像機即觸發警報提醒保安人員迅速作出判斷處理。

　　（2）行李房監控
　　機場行李房內傳輸帶在地下蜿蜒幾公里長，每天傳輸大量旅客行李進行檢查，運輸。但在傳輸途中，由于傳輸帶并非直線平行運輸，在轉彎上下運輸中難免會跌落遺漏。為防止意外發生，導致旅客出行延誤，又降低人力成本，可利用網絡攝像機的智能視頻分析功能，對傳輸帶易跌落段進行監測，一旦有包裹，行李滑落，網絡攝像機立即觸發報警，相關人員進行確認并處理。

　　（3）停機坪監控
　　客機在停航時期或其他非運營時期，停于專業停機坪內，為防止可疑人員接近，盜竊設備，破壞，或偷航行為，可利用網絡攝像機的智能視頻分析功能，對停機坪周圍進行物體移動監控。對進入停機坪客機周圍的移動物體進行監控與警報，監控人員可通過燈光、語言進行阻止和警告。

　　四、網絡存儲技術
　　1.網絡存儲
　　數字視頻技術的發展，使得視頻監控系統的發展已經遠遠超出攝像機、矩陣、監視器的范圍， DVR及DVS的廣泛應用，使得視頻的存儲不再局限于單個的直連硬盤，不再考慮一個DVR機箱可以掛幾塊硬盤，而是考慮使用DAS還是SAN來完成海量T級別的視頻數據存儲了。由此NVR應運而生。

　　2.NVR（Network Video Recorder）
　　實現網絡視頻接入、存儲、檢索和管理等功能的設備。NVR事實上是一部管理大量數字數據的服務器，透過管理軟件把數字化的視頻整合及鏈接后再集中進行存儲，NVR既可處理網絡攝像機信號，亦能處理DVR整理過的視頻，并能有效地通過網絡來控制及管理不同區域的視頻。結合IP SAN或NAS的存儲技術，存儲容量能夠很容易達到上千兆，以至萬兆。NVR可以與網絡攝像機、視頻服務器、DVR等IP前端配合，提供全網絡化視頻監控解決方案，用戶僅需借助現有網絡即可完成監控系統的快速部署，實現網絡監控信號的集中接入、瀏覽、錄像、回放和管理。

　　3.NVR特點
　　（1）集中錄像存儲和管理
　　全面管理，實時管控所有監控點設備。NVR系統采用全網絡化管理，可實現傳輸線路、傳輸網絡以及所有IP前端的全程監測和集中管理，包括狀態和參數均可在中心一覽無余，維護極為方便。
　　（2）錄像、存儲可靠
　　NVR系統不僅具備DVR的高度集成化、便捷的錄像存儲特性，通過本地硬盤實現集中存儲或通過外擴存儲設備滿足海量存儲需求，而且NVR系統還可通過部署支持前端存儲的IP前端設備，以提供更加靈活的存儲方式，并能實現前端存儲與中心存儲的備份，滿足對存儲可靠性要求非常苛刻的應用需求，如果中心設備與線路出現問題，系統會自動轉由前端錄像并存儲。
　　（3）安裝維護簡單
　　NVR系統設備和遠端監控點IP前端設備僅需插上網線、打開電源，接下來所有流程均可自動完成，包括自動搜索所有前端設備、自動為前端設備分配IP地址、利用NVR外接的顯示設備自動多畫面顯示所有監控點圖像。
　　（4）部署靈活、擴容方便
　　NVR系統部署靈活、監控點可位于網絡的任意位置，不受地域限制，擴容方便。
　　（5）易于使用
　　NVR系統采用圖形化界面，具備簡單易用的本地和遠程操作特性，在本地即可完成所有監看和管理工作，也可以通過網絡遠程操作，給使用者帶來極大方便。
　　（6）安全性高
　　NVR系統中，IP前端上傳碼流時可對碼流進行AES加密，即使數據在網絡上被截取，也無法解碼。此外，通過用戶*、認證機制，NVR可有效防止非法用戶登錄系統。
　　（7）圖像清晰
　　NVR系統本地監控圖像在清晰度上與DVR無異，但由于NVR系統在監控點就實現了數字化，不會因為傳輸損耗導致圖像質量降低。

　　4.NVR系統結構